Durability of Lightweight Concrete Using Oil Palm Shell as Aggregates

Oil Palm Shell (OPS) concrete can be used in different fields of construction. To determine more accurately the fields of application, it is important to know and understand the behaviour of OPS concrete over the long term and when it is in aggressive environments. This paper presents the results of studies conducted on the durability of OPS concrete. Water absorption capacity, electrical resistivity and apparent diffusion of chloride ions have been measured on different concrete samples. In addition, the behaviour of OPS concretes to carbonation was studied in an environment rich in carbon dioxide. Results show that OPS concrete has an absorptivity of 0.97 kg/m2·h1/2, an electrical resistivity of 64.37 Ω·m and an apparent diffusion coefficient of chloride ions of 3.84 × 10-12 m2/s after 90 days. All these results of OPS concrete are very close to those of concrete with normal aggregate and other lightweight concrete, which mean OPS concretes have globally good properties with regard to durability.

基于轻量级卷积神经网络的注油孔检测算法

为解决当前注油机器人目标检测算法对现场适应性弱、识别率低等问题,通过改进YOLOv5算法,提出一种新的注油孔检测算法YOLOv5-S。将ShuffleNetv2用于图像的特征提取,通过调整输入图像的分辨率以及扩大部分基本单元中深度卷积核尺寸,确保算法既具有轻量级网络结构又具有高精度的检测水平;采集不同工况下注油孔的图像,将其分类并标注,采用YOLOv5-S,YOLOv5,YOLOv3-tiny算法对其进行训练实验,验证提出算法的有效性。结果表明:YOLOv5-S在注油孔数据集上的检测精度保持在99.4%,与原算法相比,其模型容量压缩了77%,检测速度提升了11.7 F/s。本文提出的检测算法在工控机算力和存储资源有限的条件下具备良好的识别准确率和检测速度。

计及风量损耗的油浸风冷外置冷却系统散热效率优化方法

为助力变压器冷却系统能效提升,“轻量化、小型化”已成为发展趋势。精确配置风扇直径既能确保高效散热,又能避免造价高、质量重及风损大等问题,与“轻”“小”理念相契合。以往常采用计算流体动力学对冷却系统进行试探性建模与改进,以找出冷却效果显著的配置结构,耗时长且优化目标单一。该文针对油浸风冷(ONAF)模式下散热器构建了一种快速迭代寻优的解析模型,获得了出口油温、油流量及风量分布,在满足既定温差且提升散热效率的同时控制风量损耗。此外,建立了流热仿真与试验相结合的平台,将模型结果与试验、仿真进行对比分析。研究结果表明:风扇直径对油温差的影响呈非线性,风量损耗与直径呈正相关。以PC2600-22/520散热器为验证对象,当风速为3.5 m/s、风扇直径是散热片宽度的1.2~1.5倍时,温差可达到期望值,此时散热效率与风量损耗协同进入最优区间。

高性能齿轮泵的一种双压力角齿廓构造方法

为实现齿轮泵的高综合性能,提出了一种工作侧压力角大于非工作压力角的齿廓构造方法。通过对无根切无变位齿廓参数的分析,建立了泵轻量化、流量脉动和困油等性能系数关于工作压力角的解析式;依据齿顶圆弧角的最小许用值,给出了非工作压力角确定的一维迭代方法。结果表明,双压力角无变位的齿廓构造,既消除了根切现象,又可采用标准的加工方法;工作压力角越大,轻量化、困油和齿根抗弯等性能越好,流量脉动质量却越差;工作压力角越大,齿形曲率半径越大,齿面滑动系数和接触应力越小,轮齿磨损越小和寿命越长;齿顶高系数越大,流量脉动质量越好,困油性能越差,且对轻量化性能几乎无影响;由工作压力角和齿顶圆弧角许用下限共同确定非工作压力角,方法简单可靠等。得出无根切无变位双压力角齿轮能够实现泵的高综合性能的结论。

废弃植物油对斜交胎胶粉改性沥青性能影响研究

将40目斜交胎胎粉用于沥青改性,通过搅拌30 min后用胶体磨高速剪切60 min达到胶粉在沥青中均匀分散效果,实验室测评了胶粉掺量在15%~27%范围内胶粉改性沥青的常规性能指标,结果显示,斜交胎胶粉可以显著提升基质沥青的低温延展性,但是所有改性沥青试样的针入度指标均低于技术要求,同时,当胶粉掺量高于23%,胶粉改性沥青的180℃黏度高于技术要求中1.5~4.0 Pa·s的范围。为缓解体系针入度偏低与综合性能有待提升的问题,参考现阶段胶粉改性沥青工程技术,将2%SBS与23%胶粉混合制备改性沥青,对比测评了掺量0%~6%的废弃植物油对复配改性沥青的性能影响效果,结果显示掺量4%~6%的废弃植物油可以实现复合改性沥青黏度适宜且各项性能指标满足技术要求。

库车坳陷吐北1井区古流体演化过程

塔里木盆地库车坳陷吐北地区受膏盐岩和断层的综合影响,其流体的历史演化过程复杂,但过去对此研究较少,制约了对该区油气分布规律的认识。为此,对吐北1井区的储集层进行了流体包裹体分析和定量颗粒荧光分析,并结合构造演化史、埋藏史、热演化史和生烃史恢复了该区的古流体演化过程。研究结果认为,该区经历了2期油气充注：1第一期为中新世—上新世康村组（N1-2k）早中期（距今16~9 Ma）原油充注,对应的包裹体荧光呈黄色、黄白色,各层段的定量颗粒荧光（QGF）指数均大于4,表明储层早期的确存在古油藏;而后期由于膏盐岩被断层切穿使得早期流体逸散,形成储层中的残余沥青,现今的储层表面吸附烃的三维全息扫描荧光光谱普遍显示单峰,也证明早期原油逸散。2第二期为上新世库车组（N2k）沉积晚期（距今3 Ma）天然气和轻质油充注,对应的包裹体为赋存于石英颗粒边缘的蓝色荧光包裹体以及黑色气态烃包裹体;该时期膏盐岩盖层埋深加大,强烈的塑性流动恢复了盖层的封盖能力,同时喜马拉雅造山运动使得圈闭剧烈隆升,聚集了大量的天然气和少量的轻质油。

有机进样系统-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定轻质油品中铁、锰、铅、硅的含量

建立了有机进样系统-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定轻质油品中铁、锰、铅、硅含量的方法。称取5.0000g轻质油品于塑料瓶中,加入45g内标溶液,得到待测轻质油品溶液。利用有机进样系统直接进样分析,内标法定量。在ICP-AES分析中,铁、锰、铅、硅的分析谱线分别为238.204,257.610,220.353,251.611nm,射频功率为1100~1300W,辅助气流量为2.0L·min^(-1),雾化气流量为0.30L·min^(-1),冷却气流量为16L·min^(-1),加氧量为20~35mL·min^(-1)。结果显示:铁、锰、铅、硅校准曲线的线性范围均在5.0mg·kg^(-1)以内,检出限(2.821s)均小于0.01mg·kg^(-1);于2h内对0.2mg·kg^(-1)基质匹配的混合标准溶液进行测定,各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=8)小于6.0%;对0.1,0.2,1.0mg·kg^(-1)基质匹配的混合标准溶液进行测定,各待测元素测定值的RSD(n=6)为2.6%~7.9%;对实际样品进行加标回收试验,回收率为97.7%~103%。

海上稠油热采锅炉给水系统装备开发及应用

针对陆地海水淡化装备不能满足空间、承载受限的海上平台使用的情况,通过抗污染精简工艺开发、小型轻量化撬装设计和低能耗设计,形成海上稠油热采锅炉给水膜处理系统装备技术,在渤海L油田建立海上首套30 m^(3)/h规模化热采示范工程,装备占地面积减小37.9%,质量减轻29.9%,吨水能耗降低32.2%,制备的高纯水氢电导率<0.1μS/cm、硬度≈0、氧含量<7μg/L,满足GB/T 12145标准中>18.3 MPa锅炉进水指标要求。

抗高温低密度水包油钻井液在文古2井的应用

文古2井是位于中原油田文留地区古潜山构造的一口重点探井,是实现东濮潜山突破的首选目标。文古2井井深为4750.18 m,地层孔隙压力系数为0.98-1.0,井底温度为166℃。该井在五开井段欠平衡钻井施工中首次使用了抗高温低密度水包白油钻井液。该体系乳化剂为新研制出的抗高温水包油乳化剂A-1(抗温可达180℃);油为5#白油,体系荧光级别在6级以下,对探井地质录井无影响;油水比为6:4;该钻井液密度在60℃下为0.89 g/cm3,在40MPa、150℃下为0.93 g/cm3,基本满足欠平衡钻井要求。在现场应用过程中,该钻井液遇到了H2S气体侵以及严重的石膏侵和HCO3-、CO32-污染问题,经处理后,保证了钻井液pH值在12-13之间,钻井液整体性能良好,证明该钻井液抗污染能力强。现场用水包白油钻井液在高温高压下有良好的流变性;静、动态渗透率恢复值分别为91.4％和83.1％,保护油气层效果好;具有良好的抑制性和润滑性,携砂效果良好,起下钻畅通无阻;钻井液密度一直稳定在0.88-0.89g/cm3之间,实现了真正的欠平衡钻井;电测一次成功率为100％。

油页岩废渣陶粒的生产应用研究

我国油页岩远景储量巨大,随着石油和燃料价格的不断上涨,利用油页岩提取页岩油和发电效益可观。但在这一利用过程中会产生大量废渣,废渣不仅占用大量土地,同时也污染周边环境,这制约了油页岩的开发和利用。本项目利用油页岩发电及提取页岩油废渣生产新型建筑材料,所研制的轻质和超轻人造轻骨料——陶粒,质量达到国家标准要求,既利废又环保,同时为油页岩的开发和循环利用提供了有利条件,且具有填充、承重功能。利用油页岩废渣陶粒生产的新型建筑材料节能保温效果良好,对当前我国大力推进的节能减排意义重大。

重油直接裂解制乙烯装置用低密度浇注料的研制

采用大颗粒珍珠岩、矾土熟料、漂珠、SiO2超细粉、Al2 O3微粉为主要原料 ,以纯铝酸钙水泥为结合剂 ,研制了用于HCC装置的低密度浇注料。研究了纯铝酸钙水泥、矾土熟料、SiO2 超细粉、Al2 O3微粉的加入量对浇注料的化学组成、体积密度、耐压强度、抗折强度、烧后线变化率及施工性能的影响。结果发现 :结合剂的最佳掺入量是 2 5 % ,超过 2 5 %后 ,提高结合剂用量反而使浇注料的烧后强度下降 ;低温膨胀剂对浇注料的烧后线变化率影响非常明显 ,低温膨胀剂的最佳掺入量是 5 % ;SiO2 -Al2 O3复合微粉对浇注料烧后强度的增强效果非常显著 ,复合微粉的总量为 8% ,m(SiO2 )∶m(Al2 O3)在 1∶4～ 1∶5范围内 ,浇注料的中温强度能大幅度提高。使用证明 ,研制的低密度浇注料是一种较理想的HCC装置用衬里材料。

沥青矿石转化轻质燃料油及活性炭

利用沥青矿石与液体催化剂在高温常压条件下判断反应进程。研究反应温度、反应物配比的影响。研究表明,少量液体催化剂的加入,极大程度地提高沥青矿石的轻质量燃料油收率,又能使剩下的残渣转化成活性炭。

基于Fibersim的碳纤维复合材料油底壳设计

在汽车轻量化背景下,对金属油底壳进行碳纤维复合材料轻量化设计。首先从轻量化程度、设计性和安全性三个方面出发确定油底壳构件碳纤维复合材料化的可行性;其次,通过Catia软件对原金属油底壳进行结构简化处理,根据复合材料结构设计的规范,去除相关后期机加工结构。通过等刚度替换原理初步确定碳纤维复合材料油底壳的总体厚度为3 mm。依据结构优化、工艺设计和铺层结构等方面的设计规范,利用Fibersim软件进行油底壳结构的铺层设计,探讨盒类复杂件的铺层裁剪方案。分别对碳纤维复合材料油底壳结构的0°,90°,–45°和45°的铺层进行铺覆可行性分析,对不满足铺覆可行性的铺层分别使用剪口和分块方案并评估,最终依据不合格率和完整度两项指标确定剪口方案为最佳方案。

CO_2混相调节剂驱油机理室内研究

为了深入了解混相调节剂降低CO_2/原油最小混相压力的作用,测试CO_2混相调节剂降低最小混相压力的机理,开展了室内实验,并深入研究调节剂的效果。实验结果表明,混相调节剂可以降低CO_2/原油表面张力、促进CO_2抽提原油轻质组分效果、增加CO_2在原油中溶解度、降低原油黏度的作用;其中,主要的机理为降低表面张力和提高抽提轻质组分效果;当原油中调节剂质量浓度达0.3%以上,气液表面张力消失,达到混相;加入调节剂后,采出端气体突破时,CO_2萃取、抽提轻质烃体积百分数增加14倍以上。调节剂作用机理研究,深入了对调节剂改善CO_2驱油效果的认识,并对进一步筛选和研发新型调节剂具有指导意义。

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范(Harmonized Common Structure Rules,HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。

油井管漏磁检测的复合磁化器轻量化方法

为了实现磁化器的轻量化,提出一种基于永磁铁和电磁铁复合磁化的方法,优化设计了磁化器及其结构,结合有限元法对多种磁化方案进行了比较分析,结果表明:永磁铁和电磁铁复合磁化器具有体积小、质量小、结构简单等特点。通过进一步优化结构参数,实现了油井管通孔、内盲孔等缺陷的漏磁检测,并进一步验证了该复合磁化器的磁化能力。与穿过式线圈磁化器相比,该复合磁化器质量减小了50%以上,更加便携;与永磁式磁化器相比,该磁化器的拆卸吸力小,更便于作业时的装卸。

多工况下油罐车罐体的轻量化设计

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.

硅灰耐高温低密度水泥浆的研究

用硅灰作高温稳定剂，漂珠为减轻剂，与Ｇ级油井水泥配制密度为１５ｇ／ｃｍ３的水泥浆。该水泥浆的特点是：①密度低，用水量小；②在低温下强度高、滤失量低、析水为零、稠化时间可调、流变性好，能满足施工工艺的要求；③水泥石能承受高温，在３５０℃、２０ＭＰａ下养护３天，强度达１２ＭＰａ。该低密度水泥浆可用于低压易漏地层稠油热采井的固井，并可大大减轻因高温引起的水泥石强度衰退，延长油井的寿命。

稠油及特稠油长输管道工艺参数分析方法

由于稠油、超稠油长输管道油品的黏温特性,管道的运行压力、温度、管径、集肤效应伴热温度等关键工艺参数的确定成为难题。根据纯油黏温曲线、掺稀油比下的黏度变化曲线及经济指标,综合比选确定低能耗、低投资、高安全性的温度和压力设计参数,从中总结出稠油、特稠油长输管道关键工艺参数分析方法。分析发现,黏温曲线的温度拐点是一个关键的参照点。根据这个方法确定海坨线普通稠油进站最低温度35℃,设计温度80℃,掺稀油比14∶1;特石线超稠油最低进站温度75℃,设计温度110℃,集肤效应伴热温度≥75℃。

HZY6机动车辆制动液的研制

以多甲醚硼酸酯、三乙二醇单甲醚和三乙二醇单丁醚为主要原料,配合少量的防腐添加剂、pH调节剂等制备了一种硼酸酯型机动车辆制动液,并对其各项指标按照GB 12981—2012标准中HZY6单元要求进行测试。测试结果表明:制动液的平衡回流沸点为265.7℃,湿平衡回流沸点为191.4℃,-40℃低温运动黏度为598.8 mm/s^2,其余各项指标均能满足HZY6和HZY5要求。